基础研究是科技创新的源头活水，而数学则是支撑现代科技大厦的坚实基石。在湖南湘潭，有一支由黄云清教授领衔的计算科学团队，数十载如一日深耕计算数学领域。他们面向国家重大战略需求与产业发展痛点，持续攻关有限元高精度算法、代数多重网格方法等基础共性技术，将抽象的数学理论转化为服务工程实践、驱动产业升级的核心引擎，在破解关键科学与工程计算难题中，生动诠释了“湘大智慧”。
甘坐“冷板凳”：铸就快、准、省的基础算法利器
科学计算是连接数学理论与工程实践的桥梁。从大型基建到新材料研发，无数复杂问题需经由数学模型在计算机中进行反复推演与验证。随着工程系统日益庞大，如何实现“算得更快、更准、成本更低”，成为科研人员必须跨越的鸿沟。
面对复杂工程中存在的“算得慢、算不准、算不起”瓶颈，湘潭大学计算科学团队坚持从基础理论和核心算法层面寻求突破，形成了以有限元高精度算法和代数多重网格方法为代表的鲜明研究特色。
有限元高精度算法旨在以更小的计算代价求解更大规模、更复杂的工程问题。团队围绕超收敛、高精度分析及特征值计算等方向持续攻坚：2008年，团队发现泊松方程在CVT网格上线性有限元解的节点函数值具有超过二阶的精度，并将此成果推广至各向异性问题；2015年，团队将该方法应用于超材料电磁波传播的数值模拟，证明了最低阶四面体棱单元的超收敛性，成功破解了该领域长期悬而未决的理论难题。
代数多重网格方法则是求解偏微分方程大规模离散化代数系统的关键工具。团队创新性地将有限元特征融入算法设计与理论分析体系，依托异构并行高性能计算平台，构建了“问题特征驱动的多水平解法器”。凭借这一成果，团队先后承担国家科技重大专项、工信部重点项目等20余项课题。相关技术已广泛应用于激光聚变、油气勘探开发、船舶设计等领域的模拟计算，在多项基准测试中展现出优于国际主流同类软件的计算性能。
挺进“主战场”：把论文写在国家重大工程之上
20世纪90年代初，湖南浏阳株树桥大坝建设进入关键期。大坝承受的压力几何？建成后的变形量多大？这些关乎工程安危的核心数据，亟需精确计算给出答案。彼时，国内缺乏成熟的计算软件与可视化工具，团队成员便手工描点、绘制等值线图，从建模到编程全部自主完成。在艰苦条件下，团队运用有限元高精度方法和预处理迭代技术，攻克了强非线性、参数间断、薄单元等技术难关，顺利完成了坝体二、三维应力应变计算。大坝蓄水后，实测数据与计算结果高度吻合，位移和应力误差分别控制在7.5%和10%以内，为工程安全运行提供了坚实支撑。
进入新时代，团队服务国家战略的步伐愈发铿锵。随着我国遥感卫星数量激增，在轨几何定标任务日益繁重，传统依赖地面定标场的方式面临成本高、周期长及偏远地区实施难等挑战。对此，黄云清带领团队从数学建模入手，提出卫星“自主定标”新思路，构建高精度多星同步自主定标算法，大幅提升了定标流程的自动化水平与工程保障效率。
扎根湖湘大地：以应用数学赋能千行百业
近年来，黄云清团队主动对接湖南工程机械、先进制造、低空经济、智慧教育等产业需求，推动计算数学从“解决单个工程问题”向“支撑一类产业场景”跃升。
今年，依托湖南韶峰应用数学研究院，团队重磅推出“韶峰天工”“韶峰天玑”“韶峰天问”三款人工智能应用平台。“韶峰天工”作为CAX智能工作流协作平台，贯通CAD设计、CAE仿真、CAM制造全链路，为企业定制工业研发体系提供算法、算力及基础底座支撑；“韶峰天玑”低空具身数智平台，面向交通、光伏、水利等巡检场景，赋予无人机更精准的任务识别与智能作业能力；“韶峰天问”数智教育平台则深耕教育教学一线，为师生提供作业批改、学情分析、资源推荐及智能答疑等全方位辅助。三大平台虽应用场景各异，但底层均依托强大的数学建模与算法技术，让数学研究成果在产业变革与教育创新中释放出更大效能。
从株树桥大坝的应力计算，到遥感卫星的精准定标；从有限元高精度算法、代数多重网格方法的深厚积累，到“韶峰”系列人工智能平台的集中爆发，一代代湘大数学人既甘坐基础研究的“冷板凳”，又勇闯服务国家需求的“主战场”。他们以数学之名，解时代之题，为实现高水平科技自立自强贡献着不可或缺的湘大力量。（蒋诗雨 王成奇）
原文链接：（1）http://hn.news.cn/20261105/c31ec876e8a246c9a0fb768a8479020c/c.html
（2）https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=20261105c31ec876e8a246c9a0fb768a8479020c&share_device_token=E26BFBD4-8FE6-46FA-BA0F-ECAEB6A36008&share_time=1793849875069&share_type=1×tamp=81951
鍏ㄦ枃鎼滅储
